JPH0762490B2 - 油圧式発進クラッチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は自動車等に使用される油圧式発進クラッチに関
し、より具体的には、ベルト等を採用した機械式の無段
変速機（自動変速機）や、その後段に配置される歯車式
変速機を備えた動力伝達経路において、上記両変速機の
間に配置される油圧式発進クラッチを対象としている。

［従来の技術］ 上記油圧式発進クラッチシリンダでは、その作動室に油
圧を供給することによりピストンがクラッチ接続方向に
移動し、それにより、押圧機構がクラッチディスクの摩
擦フェーシングを入力部材に押付け、クラッチが接続す
るようになっている。

上記作動室の油圧は油圧制御弁等で制御されるが、作動
室の油圧だけでピストンの動作を制御するように構成す
ると、次のような不具合が生じる。

すなわち、シリンダ装置は油圧クラッチの入力部に組込
まれているので、エンジン運転中はシリンダ装置も回転
し、作動室内のオイルには回転数に対応する遠心力が加
わる。そのために次のような不具合が生じる。

まず、油圧制御弁等の制御機構だけで作動室の油圧を正
確かつ微妙に制御することが不可能であり、従って、ク
ラッチの接続・遮断状態の微妙かつ正確に制御すること
が困難である。

又、クラッチが高速で回転している場合には、油圧制御
機構から作動室に供給される油圧を解放しても、遠心力
に基因する油圧によりピストンが作動し、その結果、ク
ラッチを完全に遮断することが不可能な場合である。こ
の場合、エンジンや変速機等が過度に高速で回転させら
れてしまい、損傷する可能性がある。

そのような不具合を解決するために、特開昭61−223337
号に記載の装置では、ピストンを挟んで作動室と反対側
の位置にバランス室を設け、バランス室からピストンへ
押戻力を及ぼすようになっている。この構造によると、
バランス室の油圧を適当に制御することにより、遠心力
に基因する作動室内の油圧をバランス室の油圧により打
消すことが可能である。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、上記公報に記載の構造では、バランス室の油
圧を制御するために、作動室用の油圧制御機構とは別の
系統の油圧制御ラインを設け、そのラインに設けた制御
弁等でバランス室の油圧を制御するようになっている。
従ってその公報に記載の構造では、作動室用とバランス
室用とに２種類の油圧制御機構が必要であるので、構造
が複雑であるとともに、装置が大形化するという不具合
がある。

［課題を解決するための手段］ 上記問題を解決するために、本発明は、入力軸１のクラ
ッチ遮断方向（矢印Ｂ方向）側端部に断面略矩形の環状
の入力ハブ３を固定し、入力ハブ３のクラッチ遮断方向
側外周部にクラッチカバー５の外向き内側端壁部６を固
定し、内側端壁部６の外周縁よりクラッチ接続方向（矢
印Ａ方向）側へ筒状の中間壁部７を延ばし、中間壁部７
のクラッチ接続方向側端縁から外向きの外側端壁部８を
延ばし、外側端壁部８の外周縁よりクラッチ接続方向側
へ筒状の外周壁部９を延ばし、外周壁部９の内面の軸方
向の溝12にクラッチ接続方向側端部のストッパーリング
13で固定されたクラッチ接続方向側のエンドプレート10
の外周突起51とクラッチ遮断方向側のピストン21の外周
突起52を嵌め、エンドプレート10とピストン21のクラッ
チ接続方向側の押圧面23との間にクラッチディスク15の
コアプレート17の両側の摩擦フェーシング16を配置して
コアプレート17の内周部を出力軸２と接続した出力ハブ
19のクラッチ遮断方向側面にリベット18で固定し、ピス
トン21のクラッチ遮断方向側の半径方向内半部をクラッ
チ遮断方向側へ延ばして環状の凹部53を囲むシリンダ装
置20を設け、シリンタ装置20の外周面をシール54を介し
て中間壁部７の内面に嵌合し、内周面を別のシール55を
介して入力ハブ３の外周面に嵌合し、入力ハブ３のクラ
ッチ接続方向側外周部の円周上複数箇所に凹部34を設
け、凹部34を入力ハブ３の略円周方向に貫き両端部を固
定した支軸33に凹部から外方かつクラッチ接続方向側の
摩擦フェーシング16側へ突出したバランスウエイト32を
支承して押圧面23の内周縁よりクラッチ遮断方向側へ行
くにつれて縮径するカム面36に対向させ、入力ハブ３の
クラッチ接続方向側内周の段部56のクラッチ接続方向側
端部のスナップリング57で段部56に嵌合し半径方向内半
部の環状部41のクラッチ接続方向側を保持した戻しばね
40の半径方向外方に延びる舌部42でバランスウエイト32
を挾みかつ舌部42の先端をカム面36の外周部に当ててピ
ストン21に常時クラッチ遮断方向側への戻し力を与え、
出力ハブ19のクラッチ遮断方向側の面のオイル供給通路
45と連通する放射状の油路46を設け、ピストン21のクラ
ッチ遮断方向側の作動室25にクラッチ接続用油圧を供給
する油路26を設け、作動室25に油圧を供給してピストン
21がクラッチ接続方向側へ移動するにつれてバランスウ
エイト32が遠心力によりカム面36をクラッチ遮断方向側
へ押すようにした油圧式発進クラッチである。

［作用］ 上記構成によると、作動室からヒストンに加わるクラッ
チ接続方向の力は、油圧制御機構から作動室に供給され
た油圧と、作動室内のオイルの遠心力に基因する油圧と
の和に対応する。一方、バランス機構からピストンに対
してバランスウエイトの遠心力に対応する力がクラッチ
遮断方向に加わる。従って、作動室内のオイルの遠心力
に基因する力はバランス機構からの力により概ね打ち消
され、実際にピストンに加わる力は、油圧制御機構から
作動室に供給された油圧だけに概ね対応する。そのため
に、ピストンの作動状態、すなわち、クラッチの接続状
態は、油圧制御機構から供給された油圧に概ね正確に対
応する。

［実施例］ 第１図において入力軸１の周囲に筒状の出力軸２が同芯
に配置してある。入力軸１の端部は出力軸２から突出し
ており、その突出端部の周囲に筒状の入力ハブ３が固定
されている。入力ハブ３の出力軸２と反対側の端部外周
には環状のクラッチカバー５の内周が固定されている。

クラッチカバー５は概ね半径方向に延びる内側端壁部６
と、内側端壁部６の外周から出力軸２側へ軸方向（入力
軸１と平行な方向）に延びる中間壁部７と、中間壁部７
の出力軸２側の端部から半径方向外方へ延びる外側端壁
部８と、外側端壁部８の外周から出力軸２側へ軸方向に
延びる外周壁部９とを備えている。外周壁部９の先端寄
りの部分の内周には、環状のエンドプレート10が取り付
けてある。エンドプレート10外周に突起を備え、その突
起が外周壁部９の内周に設けた軸方向の溝12に嵌合して
いる。エンドプレート10が外側端壁部８から離れる方向
に移動することを防止するために、外周壁部９の先端部
内周にはストッパーリング13（スナップリング）が固定
してある。

エンドプレート10と後述するシリンダ装置20のピストン
21との間にはクラッチディスク15の摩擦フェーシング16
が位置している。摩擦フェーシング16はコアプレート17
の両面に張付けてある。コアプレート17は摩擦フェーシ
ング16よりも半径方向内方へ突出した内周部がリベット
18により出力ハブ19の外周部に固定されている。出力ハ
ブ19は内周がスプラインを介して出力軸２に連結してい
る。

上記ピストン21は、内周側に受圧部22を備えており、
又、フェーシング16に圧接する押圧面23と前記溝12に嵌
合する外周突起を備えている。受圧部２は外周側の部分
よりも端壁部６側へ軸方向に張り出しており、その外周
及び内周は、それぞれ、シールを介して筒状中間壁部７
の内周及び入力ハブ３の外周に摺動自在に嵌合してお
り、内側端壁部６と受圧部22の間に作動室25が形成され
ている。

作動室25へ油圧を供給するための油路26は、入力ハブ３
及び入力軸１に形成した半径方向の孔及び入力軸１に形
成した軸方向の穴により形成されている。油路26の図示
されていない端部は、油圧制御弁等の油圧制御機構を介
して油圧源に接続している。

上記ピストン21にはバランス機構30が併設されている。
バランス機構30は、複数のバランスウエイト32（１個の
み図示）及び支軸33を備えている。バランスウエイト32
はクラッチ円周方向に間隔を隔てて配置されている。各
バランスウエイト32は、入力ハブ３の外周部かつクラッ
チディスク15寄りの部分に設けた凹部34に部分的に入り
込んでおり、支軸33により回転自在に支持されている。
支軸33は入力ハブ３の接線方向（概ね円周方向）に延び
ており、両端が入力ハブ３で支持されている。バランス
ウエイト32はその重心が支軸33よりもクラッチディスク
15側に位置している。又、バランスウエイト32は凹部34
から上方へ突出しており、その突出端部がピストン21の
カム面36に対向している。カム面36は傾斜しており、ピ
ストン21の押圧面23の内周近傍から半径方向内方かつ作
動室25側へ延びている。

この構造によると、入力軸１や入力ハブ３と共にバラン
スウエイト32が回転することにより、バランスウエイト
32に遠心力が生じる。その遠心力は支軸33を中心にして
バランスウエイト32を第１図で反時計方向に回転させる
方向に作用するので、バランスウエイト32は上記突出端
部がカム面36に係合してピストン21をクラッチ遮断方向
Ｂ（及び半径方向外方）へ押す。そのために下記の如く
クラッチ接続動作を正確に制御することができる。

すなわち図示の構造では、図示されていない油圧制御機
構により油路26を介して作動室25へ高圧油を導入する
と、作動室25の油圧によりピストン21がクラッチ接続方
向Ａに押されて移動する。この移動によりピストン20の
押圧面23が摩擦フェーシング16をエンドプレート10に押
付ける。これによりクラッチは接続し、入力軸１からク
ラッチカバー５へ導入された回転力は、クラッチディス
ク15を経て出力軸２へ伝えられる。

上記動作において、シリンダ装置20全体は入力軸１と共
に回転する。従って、作動室25からピストン21に加わる
力は、油圧制御機構から供給された油圧と、作動室25内
のオイルの遠心力に基因する油圧（すなわち入力軸１の
回転数の２乗に比例した油圧）との和に対応する。一
方、バランス機構30からはピストン21に対して、前述の
如く、バランスウエイト32の遠心力に対応する力（すな
わち入力軸１の回転数の２乗に比例した力）がクラッチ
遮断方向Ｂに加わる。従って、作動室25のオイルの遠心
力に基因する力は概ね打ち消され、実際にピストン21に
加わる力は、油圧制御機構から作動室25に供給された油
圧だけに概ね対応する。そのために、ピストン21の作動
状態、すなわち、クラッチの接続状態は、油圧制御機構
から供給された油圧に概ね正確に対応する。

又、作動室25の油圧を解放すると、ピストン21から摩擦
フェーシング16に加わっていた押付力が解放され、クラ
ッチは遮断されるが、その遮断動作を確実に行うため
に、図示の構造では戻しばね40がピストン21に併設され
ている。

戻しばね40は入力ハブ３と出力ハブ19の間に位置してお
り、環状に連続した部分（41）と、その環状部41から半
径方向外方へ放射状に延びる複数の舌部42を備えてい
る。環状部41は内周が入力ハブ３の外周段部に嵌合して
スナップリングにより固定されている。舌部42は先端部
が、押圧面23とカム面36の間において、ピストン21の段
部に係合している。又、バランスウエイト32の凹部34か
ら突出した部分は、隣接する２個の舌部42の間の隙間に
入り込んでいる。

この構造では、作動室25の油圧を解放すると、戻しばね
40がピストン21をクラッチ遮断方向Ｂに押し戻し、それ
によりピストン21がフェーシング16から離れ、クラッチ
が確実に遮断される。

なお、図示のクラッチは湿式クラッチであり、フエーシ
ング16等の表面へオイルを供給するようになっている。
そのためのオイル供給通路45は入力軸１と出力軸２の間
に形成してある。又、両方のフェーシング16に十分なオ
イルを供給するために、出力ハブ19には油路46が半径方
向に設けてあり、この油路46を介して、オイル供給通路
45の出口近傍の空間、すなわち、コアプレート17とピス
トン21の間の空間の内周部と、エンドプレート10の設置
空間とが連通している。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によると、バランスウエイト
32の遠心力によりピストン21に対してクラッチ遮断方向
Ｂに及ぼすようにしたので、従来の油圧バランス室や、
その油圧を制御するための特別な制御弁などは不要であ
る。従って、構造を簡単化できる。又、バランス機構30
からピストン21に加わるバランス力は、常に、作動室25
の遠心力に基因する油圧に対応して変化する。従って、
作動室25の油圧の内、遠心力に基因する成分を概ね正確
に打消すことができ、クラッチの接続・遮断動作を正確
に制御することが可能となる。

更に本発明によると、クラッチカバー５を内側端壁部６
と中間壁部７と外側端壁部８と外周壁部９とで形成した
ので、溝12も含みプレス加工で作ることができ、しかも
充分な剛性を確保することができる。中間壁部７を設け
てシリンダ装置20との間に比較的長い摺動区間を確保し
たので、ピストン21のＡ方向、Ｂ方向（特にＡ方向）の
移動が円滑になる。ピストン21のＢ側には環状の大容量
の凹部53を設けたので、ピストン21が軽量化する。凹部
34を入力ハブ３のＡ側外周部に設け、そこに支軸33を介
してバランスウエイト32を回動自在に装着し、バランス
ウエイト32は凹部34から外方かつ摩擦フェーシング16側
へ突出して押圧面23の内周縁よりＢ側へ行くにつれて縮
径するカム面36に対向しているので、コアプレート17、
リベット18、出力ハブ19やピストン21に干渉することな
く、コンパクトに組み込むことができ、バランス機構30
の所要スペースが減少し、装置が小形にまとまる。戻し
ばね40の構造、装着位置もバランスウエイト32との関係
で余分のスペースを取らず、舌部42によりピストン21に
常時Ｂ方向の戻し力を与えることができる。オイル供給
通路45に連通した油路46を設けたので、Ａ側の摩擦フェ
ーシング16の潤滑冷却もＢ側のものと同様に可能とな
り、耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の断面部分図である。 ３……入力ハブ、15……クラッチディスク、20……シリ
ンダ装置、21……ピストン、25……作動室、26……油
路、30……バランス機構、32……バランスウエイト、36
……カム面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力軸（１）のクラッチ遮断方向側端部に
   断面略矩形の環状の入力ハブ（３）を固定し、入力ハブ
   （３）のクラッチ遮断方向側外周部にクラッチカバー
   （５）の外向きの内側端壁部（６）を固定し、内側端壁
   部（６）の外周縁よりクラッチ接続方向側へ筒状の中間
   壁部（７）を延ばし、中間壁部（７）のクラッチ接続方
   向側端縁から外向きの外側端壁部（８）を延ばし、外側
   端壁部（８）の外周縁よりクラッチ接続方向側へ筒状の
   外周壁部（９）を延ばし、外周壁部（９）の内面の軸方
   向の溝（12）にクラッチ接続方向側端部のストッパーリ
   ング（13）で固定されたクラッチ接続方向側のエンドプ
   レート（10）の外周突起（51）とクラッチ遮断方向側の
   ピストン（21）の外周突起（52）を嵌め、エンドプレー
   ト（10）とピストン（21）のクラッチ接続方向側の押圧
   面（23）との間にクラッチディスク（15）のコアプレー
   ト（17）の両側の摩擦フェーシング（16）を配置してコ
   アプレート（17）の内周部を出力軸（２）と接続した出
   力ハブ（19）のクラッチ遮断方向側面にリベット（18）
   で固定し、ピストン（21）のクラッチ遮断方向側の半径
   方向内半部をクラッチ遮断方向側へ延ばして環状の凹部
   （53）を囲むシリンダ装置（20）を設け、シリンダ装置
   （20）の外周面をシール（54）を介して中間壁部（７）
   の内面に嵌合し、内周面を別のシール（55）を介して入
   力ハブ（３）の外周面に嵌合し、入力ハブ（３）のクラ
   ッチ接続方向側外周部の円周上複数箇所に凹部（34）を
   設け、凹部（34）を入力ハブ（３）の略円周方向に貫き
   両端部を固定した支軸（33）に凹部から外方かつクラッ
   チ接続方向側の摩擦フェーシング（16）側へ突出したバ
   ランスウエイト（32）を支承して押圧面（23）の内周縁
   よりクラッチ遮断方向側へ行くにつれて縮径するカム面
   （36）に対向させ、入力ハブ（３）のクラッチ接続方向
   側内周の段部（56）のクラッチ接続方向側端部のスナッ
   プリング（57）で段部（56）に嵌合し半径方向内半部の
   環状部（41）のクラッチ接続方向側を保持した戻しばね
   （40）の半径方向外方に延びる舌部（42）でバランスウ
   エイト（32）を挾みかつ舌部（42）の先端をカム面（3
   6）の外周部に当ててピストン（21）に常時クラッチ遮
   断方向側への戻し力を与え、出力ハブ（19）のクラッチ
   遮断方向側の面にオイル供給通路（45）と連通する放射
   状の油路（46）を設け、ピストン（21）のクラッチ遮断
   方向側の作動室（25）にクラッチ接続用油圧を供給する
   油路（26）を設け、作動室（25）に油圧を供給してピス
   トン（21）がクラッチ接続方向側へ移動するにつれてバ
   ランスウエイト（32）が遠心力によりカム面（36）をク
   ラッチ遮断方向側へ押すようにした油圧式発進クラッ
   チ。